[发明专利]LCC谐振缓冲型双向直流变换器及其调频软启动控制方法

权利要求书

1.LCC谐振缓冲型双向直流变换器，包括升压变换器单元(1)和降压变换器单元(3)，其特征在于，还包括软开关谐振缓冲模块(2)；

软开关谐振缓冲模块(2)设置在升压变换器单元(1)和降压变换器单元(3)之间，并为升压变换器单元(1)和降压变换器单元(3)提供软开关控制条件。

2.根据权利要求1所述的LCC谐振缓冲型双向直流变换器，其特征在于，所述软开关谐振缓冲模块(2)包括并联连接的谐振网络(2-1)和缓冲网络(2-2)，

谐振网络(2-1)，用于产生谐振电流，使升压变换器单元(1)或降压变换器单元(3)中的开关管两端电压按照正弦规律变化；

缓冲网络(2-2)，用于实现充放电，并为谐振网络(2-1)产生的谐振电流提供电流通路。

3.根据权利要求2所述的LCC谐振缓冲型双向直流变换器，其特征在于，所述谐振网络(2-1)包括谐振电感L_r和谐振电容C_r；缓冲网络(2-2)包括缓冲电容C_s；

缓冲电容C_s的一端与谐振电感L_r的一端连接，谐振电感L_r的另一端与谐振电容C_r的一端连接，谐振电容C_r的另一端与缓冲电容C_s的另一端连接；

缓冲电容C_s并联在升压变换器单元(1)的高压输出端口和降压变换器单元(3)的低压输出端口之间。

4.根据权利要求1、2或3所述的LCC谐振缓冲型双向直流变换器，其特征在于，所述升压变换器单元(1)包括主电感L、电容C_low和功率开关管S_boost；

主电感L的一端与电容C_low的一端连接，主电感L的一端的与功率开关管S_boost的漏极连接，功率开关管S_boost的源极与电容C_low的另一端连接；

电容C_low的两端作为升压变换器单元(1)的低压输入端口，功率开关管S_boost的漏、源极作为升压变换器单元(1)的高压输出端口。

5.根据权利要求4所述的LCC谐振缓冲型双向直流变换器，其特征在于，所述降压变换器单元(3)包括功率开关管S_buck和电容C_high，功率开关管S_buck的源极与电容C_high的一端连接；

功率开关管S_buck的漏极和电容C_high的另一端作为降压变换器单元(3)的低压输出端口；

电容C_high的两端作为降压变换器单元(3)的高压输入端口。

6.一种调频软启动控制方法，该方法用于对权利要求1所述的LCC谐振缓冲型双向直流变换器进行调频软启动控制，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一、进行定频驱动模式，对LCC谐振缓冲型双向直流变换器的启动初期进行电路保护；

步骤二、进行调频工作模式，通过采样电路对LCC谐振缓冲型双向直流变换器的高压侧或低压侧电压进行采样，且DSP控制器根据采样电路的采样电压对相应的升压变换器单元(1)或降压变换器单元(3)中开关管进行调频控制，从而完成了对LCC谐振缓冲型双向直流变换器进行调频软启动控制；

其中，升压变换器单元(1)的低压输入端口作为LCC谐振缓冲型双向直流变换器的低压侧；

降压变换器单元(3)的高压输入端口作为LCC谐振缓冲型双向直流变换器的高压侧。

7.根据权利要求6所述的一种调频软启动控制方法，其特征在于，步骤一中，进行定频驱动模式，使其对LCC谐振缓冲型双向直流变换器进行电路保护的具体过程为：

对LCC谐振缓冲型双向直流变换器进行上电，然后对升压变换器单元(1)或降压变换器单元(3)中的开关管进行持续2秒的定频驱动。

8.根据权利要求6所述的一种调频软启动控制方法，其特征在于，步骤二中，进行调频工作模式，通过采样电路对LCC谐振缓冲型双向直流变换器的高压侧或低压侧电压进行采样，且DSP控制器根据采样电路的采样电压对相应的升压变换器单元(1)或降压变换器单元(3)中开关管进行调频控制的具体过程为：

DSP控制器根据采样电路的采样电压与预设电压进行比较，

当高压侧或低压侧的采样电压大于预设电压时，DSP控制器提高对相应的降压变换器单元(3)或升压变换器单元(1)中开关管的驱动频率，至相应的高压侧或低压侧的采样电压等于预设电压；

当高压侧或低压侧的采样电压等于预设电压时，DSP控制器对相应的降压变换器单元(3)或升压变换器单元(1)中开关管的驱动频率保持当前频率不变；

当高压侧或低压侧的采样电压小于预设电压时，DSP控制器降低对相应的降压变换器单元(3)或升压变换器单元(1)中开关管的驱动频率，至相应的高压侧或低压侧的采样电压等于预设电压。